plc工艺 在净水控制系统中的初步应用

1 / 5 PLC 工艺 在净水控制系统中的初步应用 1、引言 水处理是长期以来倍受关注的领域之一，它是改善居民生活环境、提高人民健康水平的重要手段。旋转流管式膜微滤水处理装置是一种新的水处理工艺，它采用OMRONPLC 对整个工艺流程进行控制，采用 Intellution 公司的 FIX6.1 组态软件对整个工艺流程进行动态实时显示，实现了对流量和压力瞬时值的数据采集、显示及曲线记录，以及各种事故的报警控制等功能。 、系统工艺流程及控制要求 (1)工艺流程 旋转流管式膜微滤水处理工艺流程，被控系统有两套净化装置 ，这两套净化装置不允许同时工作，当一套处于净化状态时，另一套应处于反冲状态或备用状态。净化时，进水加压泵 M1 工作；反冲时，反冲加压泵 M2 工作。不论是在净化状态还是在反冲状态，均有相应的仪表对流量和压力信号进行检测和记录。 (2)系统的控制要求 根据工艺流程，对所设计的控制系统提出以下要求： 将开关 SA 打到微机控制状态，在微机控制界面上起动 套净化装置，由接触器 KM1 控制进水加压泵 M1 工作，同时电磁阀 YVX11 及 YV112、 YV113、 YV114 打开，控制 套的净化工作。 2 / 5 套进行净化工作时，通 过压力表 PIT1、 PIT2，流量计 FIT1、 FIT2、 FIT5 对其管道中的压力与流量进行监测。当流量计 FIT5所检测到的流量值小于某一给定的流量值时，说明 套的净化装置由于杂质堵塞而效率过低，此时应使 套停止净化，加压泵 M1 停止工作，电磁阀 YVX11、 YV112、YV113、 YV114 关闭；进行 套反冲洗，由 KM2 控制的反冲泵M2 工作，电磁阀 YVX21、 YV122 和 YV123 打开； 套反冲洗的同时，起动 套净化装置进行净化。 套装置净化时，由接触器 KM1 控制的进水加压泵 M1工作，同时电磁阀 YVX11 及 YV212、 YV213、 YV214 打开，同时通过压力表 PIT3、 PIT4，流量计 FIT3、 FIT4、 FIT5 对其管道中的压力和流量进行监测，当流量计 FIT5 所检测到的流量值小于某一给定的流量值时，说明 套的净化装置由于杂质堵塞而效率过低，此时应使 套停止净化，加压泵 M1停止工作，电磁阀 YVX11 及 YV212、 YV213、 YV214 关闭；进行 套反冲，由 KM2 控制的反冲泵 M2 工作，电磁阀 YVX21、YV222 和 YV223 打开； 套反冲洗的同时，起动套净化装置进行净化，如此反复循环。 套和套装置在工作 的过程中可通过微机界面上的停止按钮随时可以停止工作，套和套装置也可以单独地进行反冲。 进水加压泵 M1 通过模拟量输出模块对变频器进行变3 / 5 频调速。 当 M1、 M2 过载或变频器故障时，进行声、光报警，以提示操作人员进行处理。 变频器故障时可给 PLC 提供相应的控制信号。 必要时，可将电磁阀 YVX15 打开，使净化装置断水。 考虑到电动机的惯性，系统停止工作时，先停止水泵，短暂延时后再关闭阀门。 、控制系统的设计 (1)控制系统的结构 根据工艺要求，考虑到系统中处理的主要是开关量信号，所以采用 PLC 来实现对整个系统的控制；采用组态软件对系统进行显示和监控。 (2)PLC 系统设计 本系统采用 OMRONC200HE 系列的 PLC，从系统的输入 /输出点数考虑。 PLC 控制系统中包括： 8 槽 CPU 底板一块，通过内置的总线将各模块连接在系统中；电源模块一块； CPU 一块； 16点开关量输入模块一块； 16 点开关量输出模块一块； 8 路模拟量输入模块两块，分别对 套和 套净化装置的压力和流量进行采集； 8 路模拟量输出模块一块，对变频器进行控制，从而对进水加压泵进行控制。 编程软件采用 OMRON 公司 SYSMAC-CPT 通用软件包，它4 / 5 可对 C200HE 系列及其它系列进行编程。 SYSMAC-CPT 是基于Windows 环境下的编程软件，将它装入上位计算机中，用RS-232 通信线和 PLC 连接，采用梯形图直接对 PLC 编程和监控，编制的程序可在 PLC 和计算机之间相互传送或存储在磁盘上。 (3)上位机监控组态软件 本系统采用美国 Intellution 公司的 FIX6.1 工业控制组态软件，通过 RS-232 串行通讯口使 PC 机与 C200HE 系列的 PLC 进行通讯。 通过 FIX 组态软件可以对工艺过程进行实时监控。 FIX组态软件是以块为基 础的，不同类型的块可以定义多种不同的节点，每个节点承担了一定的控制功能，在整个水处理的工作过程中，要用到模拟数值输入 /输出块、数字数值输入 /输出块、计算块等。上位机对电磁阀的控制就必须通过数字数值输出块来进行，每个阀门的控制对应了相应的数字输出节点。因此，上位机不仅能接受来自 PLC 的控制信号并以动画的形式进行显示，而且还能够通过通讯端口向 PLC 发出控制命令，对现场进行控制。通过模拟块，上位机通过通讯端口可以从 PLC 上读取来自控制现场的仪 表所采集到的压力和流量的实时数据，再经过计算块的转换，在上位机上将数值实 时地显示出来